专题十|主干知识整合 ⑨能量观点(动能定理和机械能守恒定律或能量守恒定律) ③动量观点(动量定理和动量守恒定律) 2.带电粒子(不计重力)在复合场中的运动 (1)带电粒子在复合场中只受电场力和洛伦兹力的作用,电 场力的方向由电性和电场方向共同决定,洛伦兹力方向要用左 手定则准确判断.(2对于“组合式”的复合场中带电粒子的运 动问题,往往是由粒子在电场和磁场中的两个运动“连接”而 成,因此对粒子经过连接点的速度大小和方向的分析是衔接两 个运动的关键,一般是解题的突破口.(3)“对称性”是带电粒 子在复合场中运动问题经常呈现的一个特点,成为解题的另 突破口 MYKONGLONG
专题十 │ 主干知识整合 ②能量观点(动能定理和机械能守恒定律或能量守恒定律); ③动量观点(动量定理和动量守恒定律). 2.带电粒子(不计重力)在复合场中的运动 (1)带电粒子在复合场中只受电场力和洛伦兹力的作用,电 场力的方向由电性和电场方向共同决定,洛伦兹力方向要用左 手定则准确判断.(2)对于“组合式”的复合场中带电粒子的运 动问题,往往是由粒子在电场和磁场中的两个运动“连接”而 成,因此对粒子经过连接点的速度大小和方向的分析是衔接两 个运动的关键,一般是解题的突破口.(3)“对称性”是带电粒 子在复合场中运动问题经常呈现的一个特点,成为解题的另一 突破口.
专题十|要点热点探究 要点热点探究 探究点一带电体在磁场中的运动 解带电粒子在磁场中运动的题,除了运用常规的解题思路(画 示意图、找“圆心”、定“半径”)之外,往往更侧重于运用数 学知识(尤其是几何和三角知识)进行分析.一般情况下,在题目 涉及的众多的物理量和数学量中,“角度”是最最关键的一个 量,它可以帮助我们找圆心、定方向、求时间,所以角度既是 建立几何量与物理量之间关系式的一个纽带,又是沟通几何图 形与物理模型的桥梁;其次是半径,在审题过程中首先计算出 带电粒子的运动半径,有利于进一步发现题中隐含的几何关系, 同时,半径也是关联速度的重要物理量 MYKONGLONG
要点热点探究 专题十 │ 要点热点探究 ► 探究点一 带电体在磁场中的运动 解带电粒子在磁场中运动的题,除了运用常规的解题思路(画 示意图、找“圆心” 、定“半径”)之外,往往更侧重于运用数 学知识(尤其是几何和三角知识)进行分析.一般情况下,在题目 涉及的众多的物理量和数学量中, “角度”是最最关键的一个 量,它可以帮助我们找圆心、定方向、求时间,所以角度既是 建立几何量与物理量之间关系式的一个纽带,又是沟通几何图 形与物理模型的桥梁;其次是半径,在审题过程中首先计算出 带电粒子的运动半径,有利于进一步发现题中隐含的几何关系, 同时,半径也是关联速度的重要物理量.
专题十|要点热点探究 例1可控热核聚变反应堆产生能量的方式和太阳类似, 因此,它被俗称为“人造太阳”.热核反应的发生,需要几千 万度以上的高温,因而反应中的大量带电粒子没有通常意义上 的容器可装.人类正在积极探索各种约束装置,磁约束托卡马 克装置就是其中一种.如图3-10—1所示为该装置的简化模 型.有一个圆环形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场, 已知其截面内半径为R1=1.0m,磁感应强度为B=1.0T,被 约束粒子的比荷为=4.0×107C/kg,该带电粒子从中空域 与磁场交界面的P点以速度Uo=40×107m/s,沿环的半径方向 射入磁场(不计带电粒子在运动过程中的相互作用,不计带电 粒子的重力) MYKONGLONG
专题十 │ 要点热点探究 例1 可控热核聚变反应堆产生能量的方式和太阳类似, 因此,它被俗称为“人造太阳”.热核反应的发生,需要几千 万度以上的高温,因而反应中的大量带电粒子没有通常意义上 的容器可装.人类正在积极探索各种约束装置,磁约束托卡马 克装置就是其中一种.如图3-10-1所示为该装置的简化模 型.有一个圆环形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场, 已知其截面内半径为R1=1.0 m,磁感应强度为B=1.0 T,被 约束粒子的比荷为 =4.0×107 C/kg,该带电粒子从中空域 与磁场交界面的P点以速度v0=4.0×107 m/s,沿环的半径方向 射入磁场(不计带电粒子在运动过程中的相互作用,不计带电 粒子的重力).
专题十|要点热点探究 (1)为约束该粒子不穿越磁场外边界,求磁场区域的最小 外半径R2 (2)若改变该粒子的入射速度U,使U=℃,求该粒子从P点 进入磁场开始到第一次回到P点所需要的时间乙 B × R O × 图3-10-1 MYKONGLONG
专题十 │ 要点热点探究 (1)为约束该粒子不穿越磁场外边界,求磁场区域的最小 外半径R2 . (2)若改变该粒子的入射速度v,使v=v0,求该粒子从P点 进入磁场开始到第一次回到P点所需要的时间t
专题十|要点热点探究 【点拨】(1粒子射出内圆的方向如何?进入磁场后做什 么性质的运动?运动过程中能离开内圆圆心的最大距离是多 少?(2)改变粒子速度后的运动情况如何?到再一次回到P点 需要经历什么过程?为解决这一问题你需要进行哪些定量计 算呢? MYKONGLONG
专题十 │ 要点热点探究 【点拨】 (1)粒子射出内圆的方向如何?进入磁场后做什 么性质的运动?运动过程中能离开内圆圆心的最大距离是多 少?(2)改变粒子速度后的运动情况如何?到再一次回到P点 需要经历什么过程?为解决这一问题你需要进行哪些定量计 算呢?